CN107289804A - 蓄热装置及空调机组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蓄热装置及空调机组，其中，蓄热装置包括设有气态冷媒管接头(11)和液态冷媒管接头(12)的蓄热模块(1)，蓄热装置中所有蓄热模块(1)的各个气态冷媒管接头(11)均处于第一水平面上，各个液态冷媒管接头(12)均处于第二水平面上。此种蓄热装置在蓄热的过程中，通过各气态冷媒管接头进入换热管的气态冷媒量一致，能够使蓄热模块各处热量吸收均匀，从而提高蓄热装置的蓄热能力；在放热的过程中，通过各液态冷媒管接头进入换热管的液态冷媒量一致，可排除重力作用对液态冷媒流动的影响，能够使蓄热模块各处的放热量均匀，从而优化蓄热装置的放热能力。

Description

蓄热装置及空调机组

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种蓄热装置及空调机组。

背景技术

蓄热装置能够有效地实现热量的储存，进而实现在任意时间点将热量输出，以利用这些热量做相应的工作。为了提高蓄热装置的蓄热能力，有时会设置多个蓄热模块组合使用。

每个蓄热模块中均包括换热管和导热板，换热管被压铸在导热板里面，粉末颗粒状的蓄热材料被压实填充在导热板表面的空槽内，冷媒流经换热管时可与蓄热材料达到高效换热的效果。而且，换热管的两端分别设有气态冷媒管接头和液态冷媒管接头，气态冷媒管接头和液态冷媒管接头设在蓄热模块的壳体上，且位于壳体外部。

或者为了进一步提高蓄热装置的蓄热能力，还可将每个蓄热模块设置为双通道换热，即设有两层换热管，这样在蓄热装置中就具有多组气态冷媒管接头和液态冷媒管接头。现有的方案中，一般从整体安装空间和方便安装的角度考虑对蓄热模块进行布局，但是在使用的过程中发现各个蓄热模块或者单个蓄热模块的不同位置蓄热温度不均匀，导致整体蓄热能力较低。

而蓄热模块内部温度是否均匀，各个位置温度能否同步上升或下降，这是衡量蓄热模块工作能力的重要因素。若蓄热模块内部蓄热均匀，则蓄热能力高。反之，蓄热能力低。因此，亟待对现有的蓄热装置进行改善以优化其蓄热能力。

发明内容

本发明的目的是提出一种蓄热装置及空调机组，能够提高蓄热装置的蓄热能力。

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种蓄热装置，包括设有气态冷媒管接头和液态冷媒管接头的蓄热模块，所述蓄热装置中所有蓄热模块的各个所述气态冷媒管接头均处于第一水平面上，各个所述液态冷媒管接头均处于第二水平面上。

进一步地，所述第一水平面和所述第二水平面间隔设置。

进一步地，各个所述气态冷媒管接头和/或各个所述液态冷媒管接头采用直管。

进一步地，各个所述气态冷媒管接头和液态冷媒管接头均位于所述蓄热装置的同侧。

进一步地，所述蓄热装置包括一个所述蓄热模块，所述蓄热模块沿厚度方向设有至少两组冷媒管接头，每组所述冷媒管接头均包括一个气态冷媒管接头和一个液态冷媒管接头，相邻组的所述冷媒管接头之间在横截面上围合成平行四边形，所述蓄热模块倾斜安装，以使各个所述气态冷媒管接头均处于所述第一水平面上，各个所述液态冷媒管接头均处于所述第二水平面上。

进一步地，所述蓄热装置包括两个相同的所述蓄热模块，两个所述蓄热模块的安装倾角和安装高度均相同。

进一步地，所述蓄热装置包括至少两个相同的所述蓄热模块，所述蓄热模块为偶数个，各个所述蓄热模块均分为两组，每组所述蓄热模块中的各个蓄热模块的安装倾角和安装高度均相同。

进一步地，两组所述蓄热模块对称设置。

进一步地，所述蓄热装置包括至少两个相同的所述蓄热模块，每个所述蓄热模块上设有单组冷媒管接头，各个所述蓄热模块均处于竖直安装状态，且沿所述蓄热模块的厚度方向在相同的高度上依次排列。

进一步地，所述蓄热装置还包括固定机架，所述固定机架包括支撑隔板和限位件，所述蓄热模块沿厚度方向的一个面贴设在所述支撑隔板的正面和/或反面，所述限位件压合并整体跨过所述蓄热模块沿厚度方向的另一个面，且所述限位件的端部与所述支撑隔板连接。

进一步地，所述蓄热模块沿厚度方向设有至少两组冷媒管接头，所述支撑隔板相对于水平面倾斜设置。

为实现上述目的，本发明第二方面提供了一种空调机组，包括上述实施例所述的蓄热装置。

进一步地，所述蓄热装置设在空调机组的室内侧，且与室内机换热器并联设置，用于对室外机除霜。

基于上述技术方案，本发明实施例的蓄热装置，使所有蓄热模块的各个气态冷媒管接头均处于第一水平面上，各个液态冷媒管接头均处于第二水平面上，此种蓄热装置在蓄热的过程中，通过各气态冷媒管接头进入换热管的气态冷媒量一致，能够使蓄热模块各处热量吸收均匀，从而提高蓄热装置的蓄热能力；在放热的过程中，通过各液态冷媒管接头进入换热管的液态冷媒量一致，可排除重力作用对液态冷媒流动的影响，能够使蓄热模块各处的放热量均匀，从而优化蓄热装置的放热能力。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明蓄热装置中包括两个单通道蓄热模块的安装结构示意图；

图2A和2B分别为本发明蓄热装置中双通道换热模块的主视图和侧视图；

图3为本发明蓄热装置中包括一个双通道蓄热模块的安装结构示意图；

图4为本发明蓄热装置中包括两个双通道蓄热模块的安装结构示意图；

图5为本发明蓄热装置中各个气态冷媒管接头和液态冷媒管接头的布局说明图；

图6为本发明蓄热装置中包括四个双通道蓄热模块的一个实施例的安装示意图；

图7为本发明蓄热装置中包括四个双通道蓄热模块的另一个实施例的安装示意图。

具体实施方式

以下详细说明本发明。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征的组合。

本发明中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

发明人发现，现有技术方案中蓄热装置的蓄热能力低下的主要原因在于，该蓄热装置中的各个液态冷媒管接头的连线不在同一水平面上。冷媒进入总管时呈气液混合态，接着由总管分流至各个液态冷媒管接头，在冷媒通入各个液态冷媒管接头时，气态冷媒向上串走，进入位置较高的液态冷媒管接头；而液态冷媒则由于重力作用流入位置低的液态冷媒管接头，产生气液分层现象。位置较低的液态冷媒管接头容易积聚液态冷媒，阻碍管路通畅，导致蓄热模块部件内部蓄热不均，蓄热能力低。

而且，在蓄热装置放热的过程中，无论总管的位置高于或低于所有的液态冷媒管接头，还是总管在高度方向上处于各液态冷媒管接头之间，由于受到重力的影响，液态冷媒均会优先进入高度较低的液态冷媒管接头内，使得不同高度的液态冷媒管接头中分配的液态冷媒量不同，导致蓄热模块各处放热量不均匀。

为解决这一问题，本发明提出了一种改进的蓄热装置，在一个示意性的实施例中，参考图1至图7，该蓄热装置包括一个或多个蓄热模块1，蓄热模块1的壳体上设有气态冷媒管接头11和液态冷媒管接头12，蓄热模块1的壳体内设有换热管13，换热管13的两端分别与气态冷媒管接头11和液态冷媒管接头12连接。而且，所有蓄热模块1在蓄热装置内部的安装形式使各个气态冷媒管接头11均处于第一水平面上，各个液态冷媒管接头12均处于第二水平面上。优选地，如图5至图7所示，第一水平面P和第二水平面Q间隔设置。

优选地，各个气态冷媒管接头11和/或各个液态冷媒管接头12采用直管，为了设置方便，直管垂直地设在蓄热模块1的壳体上。此种形式结构简单，而且冷媒在各个冷媒管接头中流动的距离最短，可提高冷媒的流通效率，优化蓄热装置的蓄热或放热能力。

进一步地，各个气态冷媒管接头11和液态冷媒管接头12均位于蓄热装置的同侧，这种设置方式能够缩小蓄热模块的长度，有效减小安装蓄热装置所需的空间，而且方便管路连接。

此种蓄热装置在蓄热的过程中，气态冷媒通过总管分流至各个蓄热模块1的气态冷媒管接头11中，并进入换热管13中将气体的热量传递给蓄热介质进行存储，在此过程中气态冷媒转化为液态冷媒从液态冷媒管接头12流出。在此过程中，从气态冷媒管接头11进入的气态冷媒中混有部分液体，由于各个气态冷媒管接头11的高度一致，则通过各气态冷媒管接头11进入的液态冷媒量一致，避免在各管之间产生气液分层现象，各个气态冷媒管接头11中均不容易积聚液态冷媒，使冷媒回收及时从而保证气态冷媒流动畅通。由此，气态冷媒的进入量在各接头之间保持均衡，能够使各个蓄热模块1之间以及单个蓄热模块的各处热量吸收均匀，温度上升同步性高，提高蓄热装置的蓄热能力。

此种蓄热装置在放热的过程中，通过总管向蓄热装置的各个液态冷媒管接头12通入液态冷媒，液态冷媒流入换热管中吸收存储在蓄热介质中的热量，在换热的过程中液态冷媒转换为气态冷媒从气态冷媒管接头11流出。在此过程中，由于各个液态冷媒管接头12的高度一致，则通过各液态冷媒管接头12进入换热管13的液态冷媒量一致，排除了重力作用的影响，能够使各个蓄热模块1以及单个蓄热模块1的各处放热量均匀，温度上升同步性高，将存储于蓄热介质中的热量最大程度地放出。

下面通过一些具体的实施例来说明本发明蓄热装置的结构形式。

在第一实施例中，如图1所示，蓄热装置包括至少两个相同的蓄热模块1，每个蓄热模块1上设有单组冷媒管接头，为单通道蓄热模块，该组冷媒管接头包括一个气态冷媒管接头11和一个液态冷媒管接头12。各个蓄热模块1均处于竖直安装状态，且沿蓄热模块1的厚度方向在相同的高度上依次排列。

在第二实施例中，如图3所示，蓄热装置包括一个蓄热模块1，蓄热模块1内沿厚度方向设有至少两层换热管13，每层换热管13对应设有一组冷媒管接头，每组冷媒管接头均包括一个气态冷媒管接头11和一个液态冷媒管接头12，相邻组的冷媒管接头之间在横截面上围合成平行四边形。此种蓄热模块1中的两个换热管由同一个壳体包裹，与单通道蓄热模块相比可提高蓄热能力，与独立设置两个蓄热模块1的方案相比，在蓄热能力相同的情况下，内部结构较为紧凑，可减小产品体积并降低制造成本。

例如，图2A和图2B示出了双通道蓄热模块的结构，蓄热模块内沿厚度方向设有两层换热管，包括横向盘管的第一换热管13A和纵向盘管的第二换热管13B，使得蓄热模块1受热均匀，有效的提高蓄热模块1的工作能力。为了进一步提高蓄热模块1换热的均匀性，一般将各个气态冷媒管接头11在蓄热模块1的宽度方向上错开设置，在图2B中，水平方向为蓄热模块1的厚度方向，竖直方向为蓄热模块的宽度方向。对于该双通道蓄热模块1，若按照图2B的形式安装，则各个气态冷媒管接头11不在同一高度上，各个液态冷媒管接头12也不在同一高度上。

因此，将该蓄热模块1以图3所示的角度倾斜安装，以使各个气态冷媒管接头11均处于第一水平面上，各个液态冷媒管接头12均处于第二水平面上。

在第三实施例中，当单个蓄热模块1所存储的热量不够供给使用的情况下可以增加蓄热模块1的数量。如图4所示，蓄热装置包括两个相同的图3所示的蓄热模块1，两个蓄热模块1的安装倾角和安装高度均相同，而且朝向相同。在图5所示的具体结构中，蓄热装置中包括两个双通道蓄热模块，其中一个蓄热模块1上设有两个气态冷媒管接头11A、11B以及两个液态冷媒管接头12A、12B，另一个蓄热模块1上设有两个气态冷媒管接头11C、11D以及两个液态冷媒管接头12C、12D，两个蓄热模块1的安装倾角和安装高度均相同，由此，四个气态冷媒管接头11A、11B、11C、11D均处于第一平面P上，四个液态冷媒管接头12A、12B、12C、12D均处于第二平面Q上。

在第四实施例中，蓄热装置包括至少两个相同的图3所示的蓄热模块1，蓄热模块1为偶数个，各个蓄热模块1均分为两组，每组蓄热模块1中的各个蓄热模块1的安装倾角和安装高度均相同。

对于一种可选的结构形式，两组蓄热模块1对称设置，即两组蓄热模块1的朝向相反。图6所示的蓄热装置中，四个蓄热模块1分为两组，两组蓄热模块1呈正八字安装。图7所示的蓄热装置中，四个蓄热模块1分为两组，两组蓄热模块1呈倒八字安装。在图6和图7所示的蓄热装置中，所有的气态冷媒管接头11均处于第一平面P上，所有的液态冷媒管接头12均处于第二平面Q上。对于另一中可选的结构形式，各个蓄热模块1的安装倾角和安装高度均相同。

由于液态冷媒重量较大容易向下流动，气态冷媒重量较轻容易向上流动，因而对于上述的各个具体实施例，各个液态冷媒管接头12位于气态冷媒管接头11的下方，即第一平面P高于第二平面Q。

为了能够将各个蓄热模块1按照上述方式安装，本发明的蓄热装置还包括固定机架，固定机架包括支撑隔板和限位件，蓄热模块1沿厚度方向的一个面贴设在支撑隔板的正面和/或反面，限位件压合并整体跨过蓄热模块1沿厚度方向的另一个面，且限位件的端部与支撑隔板连接。

此种固定机架能够通过支撑隔板和限位件对蓄热模块沿厚度方向的两个面产生可靠的限位作用力，由于与蓄热模块的接触面积较大，可提高蓄热模块安装的稳定性，在包装、运输和使用过程中对蓄热模块可靠约束，蓄热模块不容易发生晃动，可保证蓄热装置在各个环节中的可靠性。

而且，此种固定机架通用性较强，可适用于各种排布形式的蓄热模块的安装。例如，对于图3所示只包括一个蓄热模块1情况，优选地将蓄热模块1安装在支撑隔板的正面。对于图1和图4所示的包括两个蓄热模块1的情况，将两个蓄热模块1分别安装在支撑隔板的正面和反面。对于图6和图7所示的结构，对每一组蓄热模块1均可以设置一个固定机架，可见每组设置两个蓄热模块1能够提高安装的紧凑性，并且便于通过一个固定机架安装尽量多的蓄热模块1。

对于图3至图7采用双通道蓄热模块1的实施例来讲，可将支撑隔板相对于水平面倾斜设置，以实现双通道蓄热模块1的倾斜安装，以实现各个气态冷媒管接头11均处于第一平面上，各个液态冷媒管接头12均处于第二平面上。对于图1所示采用单通道蓄热模块1的实施例来讲，支撑隔板可竖直设置。

另外，本发明还提供了一种空调机组，包括上述实施例所述的蓄热装置。优选地，蓄热装置设在空调机组的室内侧，且与室内机换热器并联设置，用于对室外机除霜，在室内机换热器和蓄热装置所在的冷媒流通通道中均设有通断阀。

当空调机组处于制热模式时，压缩机排出的高温高压气态冷媒部分进入作为冷凝器的室内机换热器中冷凝放热；同时，另一部分气态冷媒通过总管分流至各个蓄热模块1的气态冷媒管接头11中，并进入换热管中将气体的热量传递给蓄热介质进行存储，在此过程中气态冷媒转化为液态冷媒从液态冷媒管接头12流出。从室内机换热器和蓄热装置流出的液态冷媒进入作为蒸发器的室外机换热器中，液态冷媒通过蒸发形成低温低压气态冷媒被压缩机吸入。

在此过程中，由于从气态冷媒管接头11进入的气态冷媒中混有部分液体，如果各个气态冷媒管接头11高度不一致，就会在气液混合冷媒进入时，气态冷媒向上串走，进入位置较高的接头中；而液态冷媒由于重力作用流入位置较低的管口，产生气液分层现象，位置较低的接头中容易积聚液态冷媒，阻碍管路畅通，导致从各个气态冷媒管接头11进入的冷媒量不一致，最终使蓄热模块1内部蓄热不均匀，蓄热能力较低。而本发明一个实施例的安装形式使各个气态冷媒管接头11的高度一致，则通过各气态冷媒管接头11进入的液态冷媒量一致，使气态冷媒的进入量在各接头之间保持均衡，能够使蓄热模块1各处热量吸收均匀，提高蓄热装置的蓄热能力。

当空调机组处于化霜模式时，室内机换热器所在冷媒流通支路关闭，通过总管向蓄热装置的各个液态冷媒管接头12通入液态冷媒，液态冷媒流入换热管中吸收在制热模式下存储在蓄热介质中的热量，在换热的过程中液态冷媒转换为气态冷媒从气态冷媒管接头11流出。接着低温低压气态冷媒被压缩机吸入，经过压缩后高温高压气态冷媒进入作为冷凝器的室外机换热器中进行化霜。

在此过程中，各个液态冷媒管接头12的高度一致，则通过各液态冷媒管接头12进入换热管的液态冷媒量一致，排除重力作用的影响，能够使蓄热模块各处的放热量均匀，从而使化霜效果达到最优。

以上对本发明所提供的一种蓄热装置及空调机组进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (13)

1.一种蓄热装置，其特征在于，包括设有气态冷媒管接头(11)和液态冷媒管接头(12)的蓄热模块(1)，所述蓄热装置中所有蓄热模块(1)的各个所述气态冷媒管接头(11)均处于第一水平面上，各个所述液态冷媒管接头(12)均处于第二水平面上。

2.根据权利要求1所述的蓄热装置，其特征在于，所述第一水平面和所述第二水平面间隔设置。

3.根据权利要求1所述的蓄热装置，其特征在于，各个所述气态冷媒管接头(11)和/或各个所述液态冷媒管接头(12)采用直管。

4.根据权利要求1所述的蓄热装置，其特征在于，各个所述气态冷媒管接头(11)和液态冷媒管接头(12)均位于所述蓄热装置的同侧。

5.根据权利要求1所述的蓄热装置，其特征在于，包括一个所述蓄热模块(1)，所述蓄热模块(1)沿厚度方向设有至少两组冷媒管接头，每组所述冷媒管接头均包括一个气态冷媒管接头(11)和一个液态冷媒管接头(12)，相邻组的所述冷媒管接头之间在横截面上围合成平行四边形，所述蓄热模块(1)倾斜安装，以使各个所述气态冷媒管接头(11)均处于所述第一水平面上，各个所述液态冷媒管接头(12)均处于所述第二水平面上。

6.根据权利要求5所述的蓄热装置，其特征在于，包括两个相同的所述蓄热模块(1)，两个所述蓄热模块(1)的安装倾角和安装高度均相同。

7.根据权利要求5所述的蓄热装置，其特征在于，包括至少两个相同的所述蓄热模块(1)，所述蓄热模块(1)为偶数个，各个所述蓄热模块(1)均分为两组，每组所述蓄热模块(1)中的各个蓄热模块(1)的安装倾角和安装高度均相同。

8.根据权利要求7所述的蓄热装置，其特征在于，两组所述蓄热模块(1)对称设置。

9.根据权利要求1所述的蓄热装置，其特征在于，包括至少两个相同的所述蓄热模块(1)，每个所述蓄热模块(1)上设有单组冷媒管接头，各个所述蓄热模块(1)均处于竖直安装状态，且沿所述蓄热模块(1)的厚度方向在相同的高度上依次排列。

10.根据权利要求1所述的蓄热装置，其特征在于，还包括固定机架，所述固定机架包括支撑隔板和限位件，所述蓄热模块(1)沿厚度方向的一个面贴设在所述支撑隔板的正面和/或反面，所述限位件压合并整体跨过所述蓄热模块(1)沿厚度方向的另一个面，且所述限位件的端部与所述支撑隔板连接。

11.根据权利要求10所述的蓄热装置，其特征在于，所述蓄热模块(1)沿厚度方向设有至少两组冷媒管接头，所述支撑隔板相对于水平面倾斜设置。

12.一种空调机组，其特征在于，包括权利要求1～11任一所述的蓄热装置。

13.根据权利要求12所述的空调机组，其特征在于，所述蓄热装置设在空调机组的室内侧，且与室内机换热器并联设置，用于对室外机除霜。